具有中庭空間的高層住宅建筑自然通風(fēng)特性研究.pdf

1、本文從通風(fēng)的基本概念出發(fā)，通過(guò)對(duì)不同研究方法特點(diǎn)的比較，選擇多區(qū)域網(wǎng)絡(luò)法，建立了具有中庭空間的高層住宅建筑自然通風(fēng)的穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)熱力學(xué)模型。對(duì)熱壓作用、風(fēng)壓作用以及兩者共同作用下具有中庭空間的高層住宅建筑自然通風(fēng)特性進(jìn)行了系統(tǒng)研究，模擬分析了不同的開(kāi)口面積、位置以及橫向氣流對(duì)具有中庭空間的高層住宅建筑自然通風(fēng)的影響。一方面重點(diǎn)研究了高層住宅建筑中庭頂部開(kāi)口對(duì)其自然通風(fēng)的影響，結(jié)果表明頂部開(kāi)口的面積是抑制高層住宅建筑中庭換氣量的瓶頸。另一方面

2、，著重研究了橫向通道在具有中庭空間的高層住宅建筑自然通風(fēng)中的作用。通過(guò)對(duì)不同位置的橫向通道不同開(kāi)閉情況進(jìn)行模擬研究，發(fā)現(xiàn)了橫向氣流對(duì)具有中庭空間的高層住宅建筑換氣量的貢獻(xiàn)。文章還針對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中具有中庭空間的高層住宅建筑可能只有一層具有橫向通道的情況進(jìn)行了模擬分析，結(jié)果說(shuō)明當(dāng)這個(gè)橫向通道位于建筑物中部或較高位置時(shí)，更有利于其自然通風(fēng)。24小時(shí)模擬研究表明，熱壓作用時(shí)高層住宅建筑中庭及其周圍區(qū)域自然通風(fēng)效果夜晚好于白天；風(fēng)壓作用時(shí)則換氣量主

3、要由室外風(fēng)速?zèng)Q定；兩者共同作用時(shí)，熱壓作用能夠提供穩(wěn)定的換氣量，風(fēng)壓作用則帶來(lái)較大的瞬時(shí)通風(fēng)量。 通過(guò)采用實(shí)地測(cè)試和主觀調(diào)查相結(jié)合的方法，對(duì)具有中庭空間的高層住宅建筑的內(nèi)環(huán)境特別是熱環(huán)境進(jìn)行了調(diào)查和研究，發(fā)現(xiàn)自然通風(fēng)能較好的改善具有中庭空間的高層住宅建筑的熱環(huán)境，其結(jié)果與模擬計(jì)算的結(jié)果具有良好的一致性。 同時(shí)，對(duì)具有中庭空間的高層住宅建筑自然通風(fēng)應(yīng)用中的以下幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了初步分析與探討。 (1) 高層住宅建筑中庭

4、夜間通風(fēng)； (2) 橫向通道對(duì)高層住宅建筑自然通風(fēng)的影響； (3) 高層住宅建筑中庭頂部開(kāi)口對(duì)自然通風(fēng)的影響； (4) 具有中庭空間的高層住宅建筑自然通風(fēng)的集成設(shè)計(jì)。 最后，對(duì)本文的研究成果進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)該課題的發(fā)展前景進(jìn)行了預(yù)測(cè)。 論文的創(chuàng)新性成果主要包括： (1)建立了基于具有中庭空間的高層住宅建筑的自然通風(fēng)多區(qū)域網(wǎng)絡(luò)模型，分析了自然通風(fēng)不同主導(dǎo)驅(qū)動(dòng)力、中庭頂部開(kāi)口、橫向通道上的開(kāi)口

5、以及不同開(kāi)口數(shù)量、位置、大小對(duì)具有中庭空間的高層住宅建筑換氣性能的影響，及其各參數(shù)之間的相互制約關(guān)系。通過(guò)試驗(yàn)研究對(duì)比，發(fā)現(xiàn)模擬結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果基本吻合。分析得出的一系列結(jié)論對(duì)實(shí)際具有中庭空間的高層住宅建筑自然通風(fēng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、程序的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)具有普遍性參考意義，同時(shí)也為中庭建筑的自然通風(fēng)分析介紹了一種簡(jiǎn)單適用的方法。 (2) 通過(guò)實(shí)地測(cè)試和調(diào)查研究了住戶在具有中庭空間的高層住宅建筑中的生活環(huán)境現(xiàn)狀。提出了利用室內(nèi)外空氣溫度差的概念來(lái)

6、分析自然通風(fēng)對(duì)于具有中庭空間的高層住宅建筑的降溫效果，指出“室內(nèi)外空氣溫度差”的概念比單純的室內(nèi)氣溫更能準(zhǔn)確的反映自然通風(fēng)對(duì)建筑物的冷卻效果，為實(shí)際的自然通風(fēng)效果評(píng)價(jià)提供了一個(gè)方法。通過(guò)試驗(yàn)研究澄清了某些理論上的模糊認(rèn)識(shí)，比如敞開(kāi)式中庭內(nèi)的溫度分層并不像人們認(rèn)為的那么明顯，其開(kāi)放式開(kāi)口加強(qiáng)了自然通風(fēng)，從而削弱了此類中庭的溫度分層效應(yīng)。 (3) 首次系統(tǒng)研究了頂部開(kāi)放、具有均勻分布的橫向通道的高層住宅建筑中庭與周圍空間(走廊)之間